Pengaruh Jumlah Sudu dan Kecepatan Angin Terhadap Daya yang Dihasilkan oleh Pembangkit Listrik Tenaga Angin Berbasis Piezoelektrik dengan Kantilever

Abstract

Penelitian ini bertujuan untuk mengevaluasi pengaruh variasi jumlah sudu kincir angin terhadap kinerja pemanen energi piezoelektrik (PEH) dalam sistem konversi energi angin skala mikro. Metode penelitian mengikuti pendekatan eksperimen langsung dengan memasang kincir angin mini berporos pada stand statis, di mana elemen piezoelektrik dilengkapi sirip dan ditempatkan pada jarak 10 cm dari bluff body dengan sudut inlet 40°. Tiga konfigurasi jumlah sudu (3, 4, dan 5) diuji pada kecepatan angin tetap 8 m/s. Pengukuran tegangan listrik dan frekuensi respons dilakukan menggunakan sistem akuisisi data DATAQ selama 60 detik dengan laju sampling 100 data per detik. Hasil menunjukkan bahwa tegangan listrik maksimum sebesar 0,048 V dan frekuensi tertinggi 25,9 Hz diperoleh pada konfigurasi kincir dengan 5 sudu. Analisis lebih lanjut mengungkap bahwa variasi jumlah sudu tidak berpengaruh signifikan terhadap besarnya tegangan keluaran, namun berpengaruh terhadap frekuensi getaran yang dihasilkan. Hal ini disebabkan oleh peningkatan frekuensi tumbukan antara sirip dan elemen piezoelektrik akibat penambahan jumlah sudu, yang memperbesar area kontak dan memicu lendutan berulang lebih sering. Hasil penelitian ini memberikan wawasan bahwa desain turbin dengan jumlah sudu yang optimal dapat meningkatkan stabilitas frekuensi osilasi pada sistem PEH, meskipun tidak secara langsung meningkatkan keluaran tegangan.